灌浆系统设计

矿井灌浆系统改造设计

一、灌浆虽计算

一）灌浆站：东风井设置1个灌浆站，其搅拌池容积为47m*1m*1mfi 勺,

配备2台搅拌机，其灌浆能力为25m/h。

西风井建立有临时灌浆站，其搅拌池容积为30m*1m*1m的，配备1台

搅拌机，其灌浆能力为10m/h。

二）日需灌浆虽

按公式Q = （Q土+Q水）*= （G*K/ Y *+*5* G*K/ Y）*M。

其中G:日产虽；

K灌浆系数，取；

M灌浆系数，取；

Y煤的容重，取。

则各采区灌浆虽计算结果见表1,计算原则为各采区生产能力最大时

期所需灌浆虽。

表1 矿井各采区灌浆量计算

三）能力核算：东西风井临时灌浆站按照日灌浆84003反算，仅能满足

西部采区年产181万吨的灌浆虽，灌浆能力不足，必须对东风井灌浆站进

行改造，并在新西风井建成后，建立新西风井灌浆能力120m3/h以上的永久灌浆站。

二、灌浆管路选型

一）管径选型

泥浆在管道中的流动时，其实际流速必须大于临界流速，泥浆才能正

常流动而不致堵管和沉淀，各种管径的临界流速查《采矿设计手册》，并根据数理统计法利用下式对不同管径的临界流速进行推算：

1/3

V i/V2=（d 1/d 2）

式中：V V2分别为内径d1、d2管径的临界流速，具体见表 2.

管道中泥浆的实际流速根据下式计算：

V =[4 x Q/ （3600 x x d2）

式中：V一管内泥浆实际流速，m/s

d一试选管径，m

CL小时灌浆H, m/h

经过试算，为保证泥浆的实际流速大于临界流速，选择了改造后的灌

浆管径为D159mm

二）壁厚选型

1、泥浆容重计算：

Y 浆=¥水。水+ Y 土Q 土/ （Q 水+Q 土）

Q水：Q土=5:1

则Y 浆=1*5Q土+ *Q 土/ （5Q土+Q土）=ni

2、管内压力计算：

P = * Y浆/1000

P一管内压力，取P=Y j H;

H 一输浆管两端落差，m；

Yj一泥浆密度，t/m 3;

立管下口压力为：* (480+23) *¥浆/1000 =,其他管内最大压力见

表2

3、壁厚计算

a = *d*([+/( ] 1/2-1}+ a f+b

其中

a一管壁厚度；

d一管内径，mm

R L许用应力，无缝钢管取800 x；

a f一管壁厚度不均的附加厚度，无缝钢管a f=〜；

b一垂直管道磨损虽的附加厚度，根据不同用途(采区上山、总回风巷)及服务时间的长短〜。

考虑西一8煤上采区和西三采区灌浆，设计在西二-480找孔巷道封闭墙外和东四灌浆立管下口各设置一个减压阀，出口压力控制在。

1) 立管下口的壁厚

a =+2+4=

选择D159*12mmfi勺无缝钢管作为立管下口的连接管路。

2) 井下各上山段的壁厚

经过计算，最终管路壁厚选择结果见表2